Subjects cálculo multivariable

Valor Promedio C0D409

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Question: Valor promedio de una función Encuentra el valor promedio de la función $f(x,y,z)=xyz$ sobre el cubo $D=[0,1]\times[0,1]\times[0,1]$.
1. **Planteamiento del problema:** Queremos encontrar el valor promedio de la función $f(x,y,z) = xyz$ sobre el cubo $D = [0,1] \times [0,1] \times [0,1]$. 2. **Fórmula para el valor promedio:** El valor promedio de una función $f$ sobre una región $D$ con volumen $V$ es: $$ \text{Valor promedio} = \frac{1}{V} \iiint_D f(x,y,z) \, dV $$ 3. **Volumen del cubo $D$:** El cubo tiene lados de longitud 1, entonces: $$ V = 1 \times 1 \times 1 = 1 $$ 4. **Integral triple para el valor promedio:** Calculamos: $$ \iiint_D xyz \, dV = \int_0^1 \int_0^1 \int_0^1 xyz \, dx \, dy \, dz $$ 5. **Integración paso a paso:** Primero integramos respecto a $x$: $$ \int_0^1 xyz \, dx = yz \int_0^1 x \, dx = yz \left[ \frac{x^2}{2} \right]_0^1 = \frac{yz}{2} $$ Luego respecto a $y$: $$ \int_0^1 \frac{yz}{2} \, dy = \frac{z}{2} \int_0^1 y \, dy = \frac{z}{2} \left[ \frac{y^2}{2} \right]_0^1 = \frac{z}{2} \times \frac{1}{2} = \frac{z}{4} $$ Finalmente respecto a $z$: $$ \int_0^1 \frac{z}{4} \, dz = \frac{1}{4} \int_0^1 z \, dz = \frac{1}{4} \left[ \frac{z^2}{2} \right]_0^1 = \frac{1}{4} \times \frac{1}{2} = \frac{1}{8} $$ 6. **Cálculo del valor promedio:** Como el volumen $V=1$, el valor promedio es: $$ \frac{1}{1} \times \frac{1}{8} = \frac{1}{8} $$ **Respuesta final:** El valor promedio de la función $f(x,y,z) = xyz$ sobre el cubo $D$ es $\boxed{\frac{1}{8}}$.